Pediocinas são moléculas catiônicas, pequenas, organizadas em porção N-terminal hidrofílica- YGNGV e porção C-terminal anfifílica variável. A termoestabilidade e ação antimicrobiana agregam características importantes a essas bacteriocinas da classe IIa. Por meio da biopreservação alimentar, a atividade anti-listeria tornou-se uma particularidade dessas biomoléculas. Dentre as bactérias ácido láticas (BALs) encontram-se diferentes cepas bioprodutoras de pediocinas com importantes propriedades biotecnológicas. O gênero de Pediococcus spp.define-se por cocos rearranjados em tétrades, catalase negativa e anaeróbios facultativos. Pediococcus pentosaceus e Pediococcus acidilactici são as principais espécies empregadas na otimização da biosíntese de pediocinas. Alguns estudos desenvolvem-se com isolados bacterianos provenientes de múltiplos nichos biológicos e promovem sistemas heterogênios para conduzir os processos fermentativos. O atual estudo reune as informações significantes a respeito de cultivo, modo de ação, variedade de micro-organismos produtores do gênero Pediococcus spp. e aplicações biotecnológicas, ênfase nas alimentares para melhor compreensão do tema proposto. / Pediocins are cationic molecules, small, arranged in a hydrophilic N-terminal portion - YGNGV - and an amphiphilic C-terminal variable portion. The thermal stability and antimicrobial effect add important features to these bacteriocins of class IIa. Through food biopreservation, anti-listeria activity became a peculiarity of these biomolecules. Among the lactic-acid bacteria (LAB), are different pediocin bioproducer strains with important biotechnological properties. Pediococcus spp. are characterized by coccus shaped bacteria arranged in tetrads, Gram-positive, non-motile, non-spore forming, catalase negative and facultative anaerobes. Pediococcus pentosaceus and Pediococcus acidilactici are the main species used in the optimization of the pediocins biosynthesis. Some studies have been developed with bacteria isolates from multiple biological niches and promote heterogeneous systems to conduct fermentation processes. This review joins the most significant information about cultivation, mode of action, variability of bacteriocin producer microorganisms from Pediococcus spp. and the biotechnological application of these bacteriocins, with emphasis on food products.

As bactérias ácido-láticas (BAL) são micro-organismos que auxiliam nas características organolépticas, funcionais e de bioconservação de produtos fermentados. A utilização do soro de leite como meio de cultivo natural enaltece o conceito da produção de biomoléculas de alto valor agregado, como bacteriocinas, já que é um subproduto gerado por indústrias de laticínios e considerado um agente poluidor. A inulina é um ingrediente prebiótico que promove seletivamente o crescimento de culturas probióticas. Nesse âmbito, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da composição da cultura de Lactococcus lactis (LL) em cocultura com Streptococcus thermophilus (ST) e da suplementação da base de soro de leite com inulina: (i) nos parâmetros cinéticos de acidificacão, (ii) no crescimento celular, (iii) na viscosidade do produto e (iv) na atividade antimicrobiana da nisina. A fermentação do soro de leite com Lactococcus lactis em cocultura com Streptococcus thermophilus proporcionou a maior taxa de acidificação (Vmax=7,93x10-3 upH/min), assim como apresentou o menor tempo para atingir a velocidade máxima de acidificação (Tvmax=1,13 h). A adição de 2% de inulina ao soro de leite fermentado pela cocultura binária fez com que o tempo para completar o cultivo fosse o mais curto (TpH4,5=4,43 h) quando comparado aos demais ensaios. Quanto ao crescimento celular, pode-se observar que a inulina não afetou significativamente a contagem microbiológica, quando as cepas ST e LL foram utilizadas separadamente no processo fermentativo. Em particular, a adição de 4% de inulina reduziu em 1,2 LogUFC/mL e 0,92 LogUFC/mL a contagem de ST e LL (em monocultura), respectivamente. Por outro lado, em coculturas binárias (ST-LL), percebeu-se ganho na contagem microbiológica nos ensaios que receberam suplementação do ingrediente prebiótico, ou seja, quando adicionados 2% e 4% de inulina, houve aumento de 1 LogUFC/mL e de 1,34 LogUFC/mL na contagem de ST, respectivamente. No caso da cepa LL em cocultura com ST, a suplementação de 2% e 4% do prebiótico aumentou em 0,31 LogUFC/mL e 0,75 LogUFC/mL, respectivamente. A concentração de ácido lático também foi mais elevada nos cultivos realizados com a cocultura binária, sendo 4,56 g/L (na ausência de inulina), 5,28 g/L (com adição de 2% de inulina) e 5,71 g/L (com suplementação de 4% de inulina). A viscosidade foi influenciada tanto pela adição de inulina como pelo efeito sinérgico da cocultura, sendo que o maior valor (7,38 mPas) foi obtido pela cocultura ST-LL e pela adição de 4% do ingrediente prebiótico. Quanto à produção de nisina, observou-se que, no cultivo em cocultura (ST-LL), a concentração de 2% de inulina aumentou em 102% a atividade antimicrobiana quando comparada com a cultura pura LL. Vale ressaltar que ambas as cepas satisfizeram os requisitos tecnológicos relativos à produção de laticínios funcionais. / Lactic acid bacteria (LAB) are microorganisms that help in the organoleptic and functional characteristics and in the biopreservation of fermented products. The use of milk whey as a culture medium extols the concept of the production of high value-added biomolecules, such as bacteriocins, since it is a by-product generated by the dairy industry and considered a pollutant. Inulin is a prebiotic ingredient that promotes selectively the growth of probiotic cultures. In this context, the aim of this study was to evaluate the effect of culture composition Lactococcus lactis (LL) in co-culture with Streptococcus thermophilus (ST) and the supplementation of milk whey with inulin on: (i) the acidification kinetic parameters, (ii) the cell growth, (iii) the product viscosity, and (iv) the antimicrobial activity of nisin. The fermentation of milk whey by Lactococcus lactis in coculture with Streptococcus thermophilus provided the highest acidification rate (Vmax = 7.93x10-3 upH/min) and the shortest time to reach the maximum acidification rate ( TVmax = 1.13 h). The addition of 2% inulin in the binary coculture binary led to the shorter time to complete the fermentation (TpH4,5 = 4.43) compared to the other tests. With regard to cell growth, it can be observed that the addition of inulin did not affect the microbiological count of pure cultures of ST and LL strains in the fermentation process. In particular, the addition of 4% inulin reduced by 1.2 Log CFU/mL and 0.92 Log CFU/mL the counts of ST and LL (monoculture), respectively. In the other hand, the binary co-cultures cultivations (ST-LL) with the addition of 2% and 4% inulin increased by 1 LogCFU/mL and 1.34 Log CFU/mL in the case of the ST counts and 0.31 log CFU/mL and 0.75 log CFU/mL the counts of LL, respectively. Lactic acid concentration was higher in cultivations carried out by binary cocultures, thus being 4.56 g/L (in the absence of inulin), 5.28 g/L (with addition of 2% inulin) and 5.71g/L (supplemented with 4% inulin). The viscosity was influenced by the addition of prebiotic ingredient and by the synergistic effect of binary coculture, being the highest value (7.38 mPas) obtained by the addition of 4% inulin. Finally, as regards the production of nisin noted that in the binary coculture cultivations (ST-LL), the concentration of 2% inulin increased at 102% the antimicrobial activity when compared to the pure culture LL. It is worth mentioning that both strains met the technological requirements as regards the production of functional dairy products.

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No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EfeitoAdicaoCulturas.pdf: 6018457 bytes, checksum: 7e86795f8b9bfecaac663839815f8da0 (MD5) Previous issue date: 2009 / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / O objetivo deste trabalho foi avaliar a característica do queijo de coalho, produzido a partir do leite bovino pasteurizado, mediante a utilização de bactérias láticas mesofílicas do gênero Lactococcus lactis ssp. cremoris e Lactococcus lactis ssp. lactis específicas. As culturas láticas oriundas do Banco de Bactérias Láticas da Universidade Estadual do Ceará foram ativadas junto às instalações do Laboratório de Bactérias Láticas da Universidade Federal Rural da Amazônia-UFRA, Campus de Belém. As culturas láticas foram ativadas durante três dias consecutivos em Leite Desnatado Reconstituído (LDR) 12% esterilizado e incubadas a 30 °C ± 2 °C, até a coagulação do leite. Após reativação, a cultura industrial foi obtida pela transferência do inoculo de 1% (v/v) para frascos de vidros contendo 500 ml de LDR 12% esterilizado, seguida de incubação a 30 °C ± 2 °C até a coagulação do leite, em seguida a cultura (fermento lático) foi adicionada diretamente no tanque de fabricação contendo o leite pasteurizado, mantendo-se a proporção de 1:1. Para avaliação tecnológica foram utilizados as seguintes culturas láticas isoladas de leite cru: Lactococcus lactis ssp. lactis (LL); Lactococcus lactis (atípico) (LLA); Lactococcus lactis ssp. cremoris (atípico) (LLCA); Lactococcus lactis ssp. cremoris (LLC),. As porções de Amostras foram retiradas, colocadas em processador de alimentos e processadas até formar uma amostra. Em seguida, foram acondicionadas em frascos estéreis, identificadas e mantidas em freezer para posterior análises de determinação do extrato seco, umidade (%), extrato seco total (EST), gordura (G), gordura no extrato seco (GES), acidez, pH, cloretos, nitrogênio total (NT), nitrogênio solúvel em pH 4,6, nitrogênio solúvel em TCA 12%. O índice de proteólise ou extensão da maturação foi avaliado pela divisão do NT. Para o teste de aceitação utilizou-se a escala hedônica estruturada de nove pontos, para avaliar o produto quanto ao aroma, aspecto geral, gosto e textura. O teste de fritura de acordo com metodologia descrita por Cavalcante et al., (2007). As análises microbiológicas das amostras de queijos experimentais nos 1º e 30º dia de maturação, encaminhadas ao Laboratório Central – LACEN, Divisão de Análises de Produtos – DEP. E consistiram em Contagem de bactérias Aeróbias Mesófilas, Determinação de Coliformes. Para o teste de fritura não houve análise estatística. O delineamento utilizado foi o Inteiramente Casualisado e foi utilizada a metodologia de modelos mistos para dados longitudinais, com objetivo de modelar a estrutura de (co)variância entre medidas coletadas na mesma unidade experimental em tempos diferentes, por meio do modelo yijk=μ+αi+ δ(i)+βk+ α βik+εijk. Utilizando-se o programa estatístico Statistical Analysis Systems - SAS (SAS INSTITUTE INC., 1992). Os tratamentos LL e LLA foram reprovados no teste de fritura. Houve ligação entre a característica derretimento com a umidade, acidez e proteólise. Os queijos que apresentaram maiores valores de proteólise apresentaram maior capacidade de derretimento. As amostras de queijo coalho tiveram boa aceitabilidade no teste de aceitação. / The objective of this study was to evaluate the characteristics of the curd cheese produced from pasteurized cow's milk, through the use of mesophilic lactic acid bacteria of the genus Lactococcus lactis ssp. cremoris and Lactococcus lactis ssp. lactis specific. The lactic cultures derived from the Bank of lactic acid bacteria from the State University of Ceará were activated at the premises of the Laboratory of lactic acid bacteria of the Federal Rural University of Amazonia-UFRA, Bethlehem Campus lactic cultures were activated for three consecutive days in Reconstituted Skim Milk (LDR) 12% sterilized and incubated at 30 ° C ± 2 ° C, to coagulate the milk. After reactivation, the industrial culture was obtained by transferring the inoculum of 1% (v / v) to glass vials containing 500 ml of sterile 12% LDR, followed by incubation at 30 ° C ± 2 ° C to coagulate the milk, then the culture (lactic yeast) was added directly into the tank containing manufacturing pasteurized milk, keeping the ratio of 1:1. Technology assessment were used for the following lactic cultures isolated from raw milk: Lactococcus lactis ssp. lactis (LL) and Lactococcus lactis (atypical) (ALL), Lactococcus lactis ssp. cremoris (atypical) (LLCA), Lactococcus lactis ssp. cremoris (LLC). The portions of samples were removed, placed in a food processor and processed to form a sample. They were then stored in sterile flasks, labeled and stored in a freezer for later analysis to determine the dry matter, moisture (%), total solids (EST), fat (F), fat in dry matter (GES), acidity, pH, chloride, total nitrogen (TN), pH 4.6-soluble nitrogen, soluble nitrogen in TCA 12%. The rate of proteolysis or extent of maturation was evaluated by dividing the NT. For the acceptance test used the hedonic scale of nine points, to evaluate the product for the aroma, general appearance, taste and texture. The test frying according to the methodology described by Cavalcante et al. (2007). Microbiological analysis of cheese samples in an experimental and 30 days of ripening, referred to the Central Laboratory - LACEN, Analysis Products Division - DEP. It consisted of mesophilic aerobic bacteria count, coliform determination. To test for statistical analysis there was no frying. The experimental design was completely randomized design and the methodology of mixed models for longitudinal data, in order to model the structure of (co) variance between measurements collected in the same experimental unit at different times through the model yijk=μ+αi + ijk ik. ε + β α β j (i) + k + δ . Using the statistical program Statistical Analysis Systems - SAS (SAS Institute Inc., 1992). The treatments LL and ALL failed the test of frying. There was a link between the characteristic melt with moisture, acidity and proteolysis. The cheeses showed higher proteolysis had higher melting capacity. The samples of cheese curd had good acceptance in the acceptance test.

No Brasil, o papagaio-verdadeiro (Amazona aestiva) é uma das aves mais procuradas como animal de estimação e comercializadas ilegalmente. Na literatura pouco é descrito sobre a microbiota intestinal de aves silvestres. O trato intestinal das aves é composto por inúmeras e diferentes espécies bacterianas. A grande maioria são bactérias gram-positivas pertencentes ao grupo de bactérias ácido-láticas. Este estudo teve como objetivo isolar e identificar a presença de bactérias dos gêneros Lactobacillus, Bifidobacterium, Enterococcus, Pediococcus e Lactococcus na microbiota entérica de papagaios Amazona aestiva de vida livre e de cativeiro. Para isto foram coletadas amostras de 26 aves de vida livre e de 26 aves procedentes de dois criadouros comerciais. O Enterococcus foi o gênero que apresentou maior freqüência de isolamentos (100%), seguido dos gêneros Pediococcus (63,46%), Lactobacillus (28,84%), Lactococcus e Bifidobacterium (15,38%). Foram isoladas 12 espécies de Enterococcus, sendo o E. faecium a espécie que apresentou maior ocorrência de isolamento, presente em 63,46% das aves, seguido por E. faecalis isolado em 57,69% das aves, Enterococcus sp. identificado em 46,15% das aves, E. hirae em 30,76% e E. raffinosus em 19,23%. Seis espécies de Pediococcus foram isoladas, sendo que P. pentosaceus foi a mais freqüente e esteve presente em 57,69% das aves. Foram isoladas cinco (5) espécies de Lactococcus, sendo L. lactis subsp. cremoris isolados em 3,84% das aves e Lactococcus sp. em 9,61%. Lactobacillus apresentou uma maior diversidade, com 14 espécies identificadas, sendo as mais freqüentes L. coryniformis subsp. torquens e L. sanfrancisco com 7,69% de aves positivas para cada espécie. Três (3) espécies de Bifidobacterium foram isoladas, sendo B. bifidum identificado em 9,61% das aves. Estudos complementares precisam ser conduzidos para uma melhor compreensão da microbiota intestinal das aves silvestres, assim como analisar as similaridades e diferenças com as aves domésticas, o que permitirá um manejo apropriado e menos empírico desta espécie em cativeiro. / In Brazil, Blue-fronted Parrot (Amazona aestiva) has been widely owned as a pet bird and, therefore, one of the Brazilians birds most frequently traded illegally in the Black Market. There are few reports in the current literature regarding to the microbiota of wild birds. The gastrointestinal tract of these birds has a wide variety of bacterial species; most of them are Gram positive bacteria and belongs to the lactic acid group. The present study has isolated and identified Lactobacillus, Bifidobacterium, Enterococcus, Pediococcus, and Lactococcus bacterias present in fecal samples of wild and captive Amazona aestiva parrots. Fifty two fecal samples were collected from 26 wild parrots and 26 parrots from commercial breeders. Enterococcus genus was the most frequently isolated (100%), followed by Pediococcus (63.46%), Lactobacillus (28.84%), Lactococcus and Bifidobacterium (15.38%). Twelve species of Enterococcus were identified. E. faecium was the most frequently isolated from the birds representing 63.46%, followed by E. faecalis (57.69%), Enterococcus sp. (46.15%), E. hirae (30.76%), and E. raffinosus (19.23%). P. pentosaceus was identified from 57.69% of the parrots. This specie was the most frequently isolated. Five different species of Lactococcus were found out. Lactococcus sp. was identified from 9.61% of the birds, while L. lactis subsp. lactis represented 3.84%. Fourteen different species of Lactobacillus were isolated, showing the biggest diversity among all the studied genera. L. coryniformis subsp. torquens and L. sanfrancisco were isolated from 7.69% of the birds. Three different species of Bifidobacterium were isolated, and B. bifidum was identified in 9.61% of the birds, being the most frequently isolated. Further studies are needed to a better comprehension of the microbiota in wild birds. Besides comparing differences and similarities between wildlife parrots and pet birds will allow appropriate and less empiric management of those birds in captivity.

Além das características tecnológicas das bactérias lácticas para o processamento de alimentos fermentados, novas propriedades são requeridas, como a produção de bacteriocinas. Vários desses compostos protéicos possuem atividade antimicrobiana direcionada à patógenos e apresentam potencial de uso como bioconservadores naturais de alimentos. O objetivo desse trabalho foi avaliar a viabilidade de aplicação de cinco culturas lácticas produtoras de bacteriocinas como bioconservantes em alimentos. Avaliaram-se as propriedades de segurança e probióticas dessas culturas e determinaram-se os parâmetros de produção e purificação parcial das bacteriocinas, bem como os efeitos de fatores limitantes de crescimento (cloreto de sódio e nitrito). Os resultados demonstraram que essas linhagens não possuem atividade de enzimas indicadoras de patogenicidade (termonuclease, -hemolisinas e gelatinases). A tolerância às condições ácidas variou dependendo da linhagem. Lactobacillus plantarum CTC 368 e Enterococcus avium CTC 469 apresentaram maior tolerância a valores de pH 2,0 e 3,0. Lactococcus lactis subsp. cremoris CTC 204 e Enterococcus avium CTC 483 também apresentaram 100% de sobrevivência a pH 3,0 e, mesmo com uma diminuição da tolerância a pH 2,0, a sobrevivência foi cerca de 80%. Com relação à susceptibilidade aos sais de bile, observou-se que a viabilidade variou entre as linhagens em função da concentração e tempo de incubação. Enterococcus avium CTC 469 e Lactococcus lactis subsp. hordinae CTC 484 foram as mais tolerantes e apresentaram sobrevivência de 57% e 58%, respectivamente. As linhagens mostraram excelente sobrevivência tanto a baixos valores de pH, quanto às concentrações de sais biliares indicando potencial probiótico. As características de crescimento e de produção de bacteriocinas foram semelhantes para todas as linhagens e meios avaliados. A viabilidade aumentou durante o período de incubação e a produção de bacteriocinas mostrou uma cinética de metabólito primário. A suplementação do meio MRS com 1,0% de NaCl e 0,1% de NaNO2, não afetou o crescimento de Lc. lactis subsp. cremoris CTC 204, mas promoveu a redução da atividade da bacteriocina de 42,5% e 17,5%, respectivamente. O crescimento de Lactococcus lactis subsp. hordinae CTC 484 foi afetado com a adição de NaCl e NaNO2 ao meio APT, mas ainda reteve 50% da atividade bacteriocigênica. O espectro de atividade das bacteriocinas variou de acordo com a susceptibilidade da linhagem indicadora, a concentração ou atividade da bacteriocina, a viabilidade e/ou presença das células produtoras e os procedimentos de extração das bacteriocinas. Os resultados revelaram que as bacteriocinas de Lactococcus lactis subsp. cremoris CTC 204 e Lactococcus. lactis subsp. hordinae CTC 484 promoveram um efeito bactericida contra Staphylococcus aureus. Concluiu-se que essas duas culturas produtoras de bacteriocinas apresentam propriedades para utilização como bioconservantes em alimentos e que estudos mais aprofundados, relacionados com a purificação da bacteriocina e avaliação de seu uso em alimentos, devem ser realizados. / In addition to the technological characteristics of lactic bacteria for the processing of fermented foods, other properties need to be developed and explored, such as bacteriocin production. Several of these protein-based compounds have antimicrobial activities targeted towards pathogens and have a significant potential for use as natural biopreservatives in processed foods. The objective of this study was to evaluate the viability of using five bacteriocin-producing lactic cultures as biopreservatives in foods. The safety and probiotic properties of these cultures were evaluated, followed by the determination of bacteriocin production and purification parameters and the effect of growth-limiting factors (sodium chloride and nitrite). The results demonstrated that these strains do not show activity of marker enzymes of pathogenicity (thermonuclease, - hemolysins and gelatinases). Tolerance to acidic conditions varied depending on the specific strain. Lactobacillus plantarum CTC 368 and Enterococcus avium CTC 469 exhibited greater tolerance to pH values 2,0 and 3,0. Lactococcus lactis subsp. cremoris CTC 204 and En. avium CTC 483 also presented 100% survival at pH 3,0, and even with reduced tolerance at pH 2,0, the survival rate was 80%. Variation in susceptibility to bile salts was observed between the strains as a function of concentration and incubation time. En. avium CTC 469 and Lactococcus lactis subsp. hordinae CTC 484 were found to be the most tolerant, exhibiting survival rates of 57% and 58%, respectively. The strains demonstrated excellent survival not only at low pH values, but also at high bile salt concentrations, thereby indicating probiotic potential. The growth and bacteriocin-producing characteristics were similar for all the strains and culture media evaluated. Bacterial multiplication increased during the incubation period, while bacteriocin production displayed primary metabolite kinetics. The activity spectrum of the bacteriocins varied with the susceptibility of the indicator strain, the concentration or activity of the bacteriocin, the viability and/or presence of bacteriocinproducing cells and the bacteriocin extraction procedures. The results reveal that the bacteriocins produced by Lc. lactis subsp. cremoris CTC 204 and Lc. lactis subsp. hordinae CTC 484 exerted a bactericidal effect against Staphylococcus aureus. Supplementation of the MRS medium with 1,0% NaCl and 0,1% NaNO2, did not affect the growth of Lc. lactis subsp. cremoris CTC 204, but did reduce by 42,5% and 17,5% the activity of the bacteriocin, respectively. Growth of Lc. lactis subsp. hordinae CTC 484 was affected by the addition of NaCl and NaNO2 to the APT medium, but even so still exerted 50% of its bacteriocinogenic activity. It was concluded that Lc. lactis subsp. cremoris CTC 204 and Lc. lactis subsp. hordinae CTC 484 exhibited adequate properties for use as biopreservatives in foods and that more extensive studies related to the purification of bacteriocins and assessment of their use in foods should be conducted.

Made available in DSpace on 2016-08-15T20:31:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LaraBS_DISSERT.pdf: 2419847 bytes, checksum: 0a7f7d6b2ebbdb2a0ee1215b5af5235b (MD5) Previous issue date: 2015-04-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Milk and dairy products are of high nutritional value foods. And thus are part of the brazilian population diet in a wide age range. Due to its composition, these foods are a great way for development of micro-organism. The consumer interest in healthier foods increases the search for new conservation methods, for preserving the organoleptic characteristics of the food and contribute to their quality. Knowledge of the microbial population the milk and derivatives assists in the characterization of the hygiene conditions of the raw materials and derivatives production processes. It also provides a tool for the studying the biotechnological potential of lactic acid bacteria (LAB) naturally present in these foods. Which are directly linked to the formation of lactic acid, contributing to the coagulation of the milk. These bacteria are cited as the main factor capable of inhibiting the growth of pathogenic and spoilage micro-organisms. In this context, the objective was to evaluate the microbial rennet milk and cheese produced in the semiarid region of Brazil. Were analyzed 23 samples, 12 raw milk and 11 cheese curd, submitted will microbiological analyzes to count mesophilics bacteria, Staphylococcus spp. count, most probable number of total and thermotolerant coliforms, isolation and characterization of lactic acid bacteria and even front antagonism test to Staphylococcus aureus ATCC 25923 and Eschechia coli ATCC 25922. Only one sample showed reduced bacterial counts, for all analyzed microorganisms. We obtained 56 isolates of LAB, of which 29 (51.78%) were derived from milk samples and 27 (48.22%) of curd cheese samples. Of the total, 36 (64.3%) isolates of lactic acid bacteria (LAB) have demonstrated antagonistic activity against the indicators microorganisms. The greatest inhibitory effect was observed for isolates obtained from milk samples for E. coli. Strains of LAB showed inhibitory effect compared to the studied micro-organisms, showing their technological potential and their possible use as biopreservatives in food, contributing to the improvement of product quality and reducing of unwanted microbiota / Leite e derivados são alimentos de alto valor nutricional. E, consequentemente, fazem parte da dieta da população brasileira em uma ampla faixa etária. Devido a sua composição, estes alimentos representam um ótimo meio para o desenvolvimento de micro-organismos. O interesse dos consumidores por alimentos mais saudáveis faz crescer a busca por novos métodos de conservação, que preservem as características organolépticas do alimento e contribuam na qualidade. O conhecimento da população microbiana de leite e derivados auxilia na caracterização das condições de higiene da matéria-prima e dos processos de produção de derivados. Além disso, também constitui uma ferramenta para o estudo do potencial biotecnológico de bactérias ácido-láticas (BAL), naturalmente presentes nestes alimentos, as quais estão diretamente ligadas à formação do ácido lático, contribuindo na coagulação do leite. Essas bactérias são apontadas como principal fator capaz de inibir o desenvolvimento de micro-organismos patogênicos e deteriorantes. Neste contexto, objetivou-se avaliar a microbiota de leite e queijo coalho produzidos no semiárido do Brasil. Foram analisadas 23 amostras, sendo 12 de leite bovino cru e 11 de queijo coalho, submetidas a análises microbiológicas para contagem de bactérias mesófilas, contagem de Staphylococcus spp., Número Mais Provável de coliformes totais e termotolerantes, isolamento e caracterização de bactérias láticas e ainda teste de antagonismo frente a Staphylococcus aureus ATCC 25923 e Eschechia coli ATCC 25922. Apenas uma amostra apresentou contagem bacteriana reduzida, em relação a todos os micro-organismos analisados. Foram obtidas 56 cepas de BAL, das quais 29 (51,78%) foram oriundas das amostras de leite e 27 (48,22%) das amostras de queijo coalho. Do total, 36 (64,3%) isolados de bactérias ácido-láticas (BAL) demonstraram atividade antagonista contra os micro-organismos indicadores. O maior efeito inibitório observado foi obtido pelos isolados das amostras de leite frente a E. coli. As cepas de BAL demonstraram efeito inibitório frente aos micro-organismos estudados, evidenciando seu potencial tecnológico e sua possível utilização como bioconservantes em alimentos, contribuindo na melhoria da qualidade do produto e na redução da microbiota indesejada

Submitted by Regina Correa (rehecorrea@gmail.com) on 2016-09-21T20:04:08Z No. of bitstreams: 1 DissVG.pdf: 887031 bytes, checksum: 3c091b1ab0f608725eb27c6b2e22b2d5 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-23T18:38:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissVG.pdf: 887031 bytes, checksum: 3c091b1ab0f608725eb27c6b2e22b2d5 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-23T18:38:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissVG.pdf: 887031 bytes, checksum: 3c091b1ab0f608725eb27c6b2e22b2d5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-23T18:38:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissVG.pdf: 887031 bytes, checksum: 3c091b1ab0f608725eb27c6b2e22b2d5 (MD5) Previous issue date: 2015-12-14 / Não recebi financiamento / The microbial community plays an essential role in maintaining the ecological balance of soil. Interactions between microorganisms and plants have a major influence on the nutrition and health of the latter, and growth-promoting rhizobacteria can be used to improve plant development through a wide range of mechanisms. Therefore, the objective of the present study was to evaluate bacteria as biological control agents to Phytophthora nicotianae and as growthpromoting agents for citrus rootstocks. Altogether were evaluated 30 bacterial isolates, 11 Bacillus spp., 11 actinobacteria, and 8 lactic acid bacteria. For P. nicotianae control tests at first was performed an bioassay with alfalfa seedling in order to select the most promising bacterial isolates for the biocontrol and, posteriorly, the best isolates were applied in Sunki mandarin (Citrus sunki Hort. ex Tan), and rangpur (Citrus × limonia Osbeck) by seeds and substrate microbiolization methods. It was evaluated the number of surviving plants, at 90 days after sowing and inoculation. The same Isolates also were evaluated in vitro for indoleacetic acid production, phosphate solubilization, and nitrogen (N) fixation. In vivo testing consisted of growth promotion trials of the bacterial isolates that yielded the best results on in vitro tests with three rootstocks: Swingle citrumelo [Citrus × paradisi Macfad cv. Duncan × Poncirus trifoliata (L.) Raf.], Sunki mandarin and rangpur. The parameters of interest were height, number of leaves, stem diameter, shoot and root dry mass, and total dry mass at 150 days after germination. The results showed that alfalfa seedling bioassay vi was able to evaluate the potential for biocontrol of bacterial isolates against to P. nicotianae, BL06 and BL12 (both lactic acid bacteria) showed potential to be used as biocontrol agents of disease, independently from the application method. BM16 and CPMO4 were able to promote growth of Swingle citrumelo. In Sunki mandarin plants, the best treatment results were obtained with BM17 (Bacillus sp.) and ACT11 (actinobacteria). For Rangpur lime rootstock, only BM05 (Bacillus sp.) was able to promote increase in two parameters assessed, height and number of leaves. / A comunidade microbiana tem um papel fundamental na manutenção do equilíbrio ecológico do solo. As interações entre micro-organismos e plantas têm grandes influencias sobre a sanidade e a nutrição das mesmas, nesse contexto, o uso de rizobactérias promotoras de crescimento pode melhorar o desenvolvimento das plantas, por meio de uma ampla variedade de mecanismos. Portanto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar bactérias como agentes de controle biológico de Phytophthora nicotianae e como promotoras de crescimento de porta-enxertos de citros. Ao todo foram avaliados 30 isolados bacterianos, sendo 11 Bacillus spp., 11 actinobacterias e 8 bactérias láticas. Para os ensaios de controle de P. nicotianae, incialmente, foram realizados ensaios com brotos de alfafa com a finalidade de selecionar os isolados bacterianos mais promissores para o biocontrole e, posteriormente, os melhores isolados foram aplicados em plantas de tangerina Sunki (Citrus sunki Hort. ex Tan) e limão Cravo (Citrus limonia Osbeck) pelos métodos de microbiolização das sementes e microbiolização do substrato, avaliando-se o número de plantas sobreviventes 90 dias após a semeadura e inoculação. Os 30 isolados bacterianos foram, também, avaliados in vitro quanto à produção de ácido indolacético, solubilização de fosfato e fixação de nitrogênio. Em seguida, para estudo da promoção de crescimento de plantas cítricas, foram realizados testes in vivo utilizando três porta-enxertos, citrumelo Swingle [Citrus paradisi Macfad cv. Duncan x Poncirus trifoliata (L.) Raf.], tangerina Sunki e limão Cravo, sendo utilizados como parâmetros de avaliação, a altura, o número de folhas, o diâmetro do caule, a massa seca da raiz, a massa seca da iv parte aérea e a massa seca total. Pelos resultados obtidos verificou-se que o ensaio realizado com brotos de alfafa permitiu avaliar o potencial de biocontrole das bactérias testadas contra P. nicotianae; os isolados de bactéria lática BL06 e BL12 apresentam potencial para serem utilizados como agentes de biocontrole da doença, independente do método de aplicação utilizado; os isolados de Bacillus spp. BM16 e CPMO4 foram capazes de promover o crescimento do porta-enxerto Citrumelo Swingle, enquanto que, BM17 (Bacillus sp.) e ACT11 (actinobacteria) promoveram o crescimento de plantas de tangerina Sunki. Para o porta-enxerto limão Cravo, apenas BM05 (Bacillus sp.) foi capaz de promover aumento da altura e do número de folhas das plantas.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:46:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 632591 bytes, checksum: 583db37e08ebd748e5a8eb2a9c7accb2 (MD5) Previous issue date: 2011-02-17 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Lactic acid bacteria (LAB) occur naturally as indigenous microbiota in raw milk, and play an important role in the microbial ecology of this product due to their antimicrobial activity against spoilage and pathogenic microorganisms, such as Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus. Several LAB species were already isolated and identified as producers of some bacteriocins. However, researches should be conducted to optimize the antimicrobial substances production to control the development of foodborne pathogens and spoilage microorganisms. Considering the bacteriocins application viability in the food industry, the aim of this work was to verify the proteinaceus nature and the culture conditions interference on production of antimicrobial substances by Lactic Acid Bacteria (LAB) cultures isolated from raw milk and cheese. The antimicrobial substance produced were characterized for sensibility of different enzymes, for antimicrobial action against Listeria spp., Staphylococcus spp. and LAB cultures, and the effect of eight variations of culture media (MRS, modified MRS - mMRS, M17, and BHI, added or not with cistein solution) and eight combinations of time and temperature of incubation (25 and 35 °C for 12, 24, 48 and 72h) were evaluated. The antimicrobial substances produced by 80 LAB cultures presented a proteinaceous nature, indicating the bacteriocin production. Lactococcus spp. was the genera with better antimicrobial activity and Listeria spp. was the most sensitive genera. The culture media MRS and mMRS and the incubation conditions of 25 °C for 24h, and to 35 °C for 12h presented better antimicrobial activity performance. Considering the obtained results, it was possible to understand some important aspects in relation to the bacteriocin production by some genera of LAB, leading further studies to their future application in dairy products. / Bactérias ácido láticas (BAL) são constituintes naturais da microbiota do leite cru, exercendo importante papel na segurança alimentar, devido ação antimicrobiana sobre microrganismos deteriorantes e patógenos, como Listeria monocytogenes e Staphylococcus aureus. Várias espécies de BAL já foram isoladas e identificadas como produtoras de diversas bacteriocinas. Porém, pesquisas devem ser conduzidas a fim de otimizar a utilização e a produção dessas substâncias antimicrobianas, visando o controle de patógenos e deteriorantes. Considerando a viabilidade de aplicação das bacteriocinas em indústrias de alimentos, este trabalho teve como objetivo verificar a natureza protéica e a interferência de condições de incubação na produção de substâncias antimicrobianas por isolados de Bactérias Ácido Láticas (BAL) de leite cru e queijo. As substâncias antimicrobianas produzidas foram caracterizadas quanto à sensibilidade enzimática, atividade antimicrobiana contra diferentes cepas de Listeria spp., Staphylococcus spp. e BAL, e avaliadas quanto à interferência de oito variações de meios de cultura (MRS, MRS modificado - MRSm, M17, e BHI, adicionados ou não de solução de cisteína) e oito combinações de tempo e temperatura de incubação (25 e 35 °C por 12, 24, 48 e 72h). As substâncias antimicrobianas produzidas por 80 isolados de BAL apresentaram natureza protéica, as caracterizando como bacteriocinas. Lactococcus spp. foi o gênero que apresentou melhor desempenho de atividade antimicrobiana e Listeria spp. foi o gênero mais sensível. Os meios de cultura MRS e MRSm e a combinação de 25 °C por 24h, e a 35 °C por 12h de incubação, foram as condições que apresentaram melhor performance de atividade antimicrobiana. Assim, foi possível conhecer alguns aspectos relevantes em relação à produção de bacteriocinas por alguns gêneros de BAL, direcionando estudos complementares para sua futura aplicação em produtos lácteos.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:47:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 742482 bytes, checksum: 16c68ac95e43019b42c1b1b057afd7e3 (MD5) Previous issue date: 2014-02-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Because of the diversity of its indigenous microbiota, goat milk is considered a good source of new strains of lactic acid bacteria (LAB) with potential for exploitation as alternatives to food biopreservation. The increasing consumer demand for these alternatives justifies studies to investigate the antimicrobial potential of these microorganisms. The present study aimed to evaluate the genetic diversity and the antimicrobial action range of autochthonous strains of BAL isolated from goat milk that can be potentially used as biopreservatives in food. The bacteriocinogenic activity against Listeria monocytogenes and stability in different environmental conditions were also the target of this study. Fifty-seven isolates of BAL (33 isolates of Enterococcus spp., and 24 isolates of Lactococcus spp.), previously characterized as bacteriocinogenic by genotypic and phenotypic methods, were subjected to macrorestriction with SmaI and PFGE and their profiles were compared with the results of bacteriocinogenic genes previously searched. High genetic diversity was observed for both genders. Although PFGE showed sufficient discriminatory power, isolates with different results for bacteriocinogenic genes were grouped as identical in both genders. Twelve isolates from Lactococcus spp. and eighteen isolates of Enterococcus spp., representing different pulsotypes, were selected for evaluation of the antimicrobial activity range against 46 target microorganisms (including BAL, pathogens and spoilage microorganisms). Lactococcus strains showed a wide spectrum against the targets, especially against L. monocytogenes and Clostridium spp.. Enterococcus spp., similarly, was able to inhibit various targets, acting mainly against Listeria spp. Gram- negative microorganisms also showed sensitivity to isolates of both genders. Six isolates (four Enterococcus spp., and two Lactococcus spp.) were evaluated for bacteriocinogenic potential against L. monocytogenes strains from different serotypes and all of them were inhibited by bacteriocins produced by these LAB. Additionally, bacteriocins produced by these isolates showed a wide range of stability at different pH values and temperatures. The data showed that goat milk can contain a diverse microbiota able to inhibit microorganisms of interest to the food industry and can be potentially employed in biopreservation of foods produced at different processing conditions. / O leite de cabra, devido a diversidade de sua microbiota autóctone, é considerado uma boa fonte de novas cepas de Bactérias Ácido Láticas (BAL) com potencial para exploração como alternativas à biopreservação de alimentos. A crescente demanda dos consumidores por essas alternativas justifica estudos que investiguem o potencial antimicrobiano desses micro-organismos. O presente estudo teve como objetivo avaliar a diversidade genética e o espectro de ação de cepas de BAL antagonistas autóctones de leite de cabra que podem ser potencialmente utilizadas como biopreservantes em alimentos. A atividade bacteriocinogênica contra Listeria monocytogenes e estabilidade das bacteriocinas em diferentes condições ambientais também foram alvo deste trabalho. Cinquenta e sete isolados de BAL (33 isolados de Enterococcus spp. e 24 isolados de Lactococcus spp.), previamente caracterizados como bacteriocinogênicos por metodologias genotípicas e fenotípicas, foram submetidos à macrorrestrição com a enzima SmaI e PFGE e seus perfis foram comparados aos resultados de genes bacteriocinogênicos previamente pesquisados. Alta variabilidade genética foi observada para ambos os gêneros. Embora o PFGE tenha apresentado poder discriminatório suficiente, isolados com diferentes resultados para genes de bacteriocinas foram agrupados como idênticos em ambos os gêneros. Doze isolados de Lactococcus spp. e dezoito isolados de Enterococcus spp., representativos de diferentes pulsotipos, foram selecionados para avaliação do espectro de ação antimicrobiana contra 46 micro- organismos indicadores (incluindo BAL, micro-organismos deteriorantes e patógenos). Os isolados de Lactococcus spp. demonstraram amplo espectro de ação sobre os micro-organismos alvo, com destaque para a atividade contra os patógenos L. monocytogenes e Clostridium spp.. Enterococcus spp., de modo similar, foi capaz de inibir diversos micro-organismos alvo, apresentando atividade principalmente contra Listeria spp. Cepas Gram-negativas também apresentaram sensibilidade aos isolados de ambos os gêneros. Seis isolados (quatro Enterococcus spp. e dois Lactococcus spp.) foram avaliados quanto ao potencial bacteriocinogênico contra cepas de L. monocytogenes de diferentes sorotipos e todos os sorotipos foram inibidos pelas bacteriocinas produzidas pelas BAL. Adicionalmente, as bacteriocinas produzidas por estes isolados apresentaram ampla faixa de estabilidade em diferentes valores de pH e temperaturas. Os dados obtidos demonstraram que o leite de cabra pode conter uma microbiota bacteriocinogênica diversificada, capaz de inibir micro-organismos de interesse à indústria de alimentos, podendo ser potencialmente empregadas na bioconservação de alimentos produzidos em diferentes condições de processamento.

Os efeitos benéficos que as bactérias probióticas proporcionam à saúde humana dependem de sua quantidade e atividade biológica no intestino humano. Esse trabalho objetivou estabelecer as melhores condições laboratoriais para o cultivo e enumeração diferencial de cinco culturas de bactérias, sendo três probióticas (Bifidobacterium animalis Bb12, Lactobacillus acidophilus La05, Lactobacillus casei Lc01) e duas láticas não probióticas (Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus e Streptococcus thermophilus). O trabalho objetivou também avaliar a capacidade de duas linhagens de bactérias probióticas de Lactobacillus casei (Shirota e Lc01) sobreviverem ao transito pelo trato gastrintestinal humano (TGI), empregando modelos simulados in vitro. Foram testados vinte e um meios de cultura diferentes, semeados em superfície e em profundidade, e incubados a 37°C e a 42°C, em condições de aerobiose e anaerobiose. Para a avaliação da resistência ao TGI, empregou-se modelos simulados constituídos de solução de NaCI estéril (0,5% p/v) contendo pepsina (3g/L), com pH 1,5, 2,0, 2,5 e 3,0 (suco gástrico) e solução de NaCI estéril (0,5% p/v) contendo pancreatina (1g/L) e bile (10g/L), com pH 8,0 (suco entérico). As culturas foram expostas ao suco gástrico por até 120min, e em seguida ao suco entérico por até 240min. Os resultados indicaram que a suplementação do ágar MRS com diferentes compostos e o uso de combinações apropriadas de forma de semeadura e condições de incubação permitem tornar o ágar MRS um meio seletivo e diferencial para as diferentes espécies testadas. Em função dos resultados da avaliação dos meios de cultura, selecionou-se o ágar MRS pH 5,4 com semeadura em profundidade e incubação a 37°C em aerobiose para avaliar a resistência de L. casei (Shirota e Lc01) ao TGI. Os resultados revelaram que, após a exposição por 30min ao suco gástrico com pH 1,5 e 2,0, as duas linhagens de L. casei não eram mais cultiváveis. Em pH 2,5, houve redução de 4 ciclos log após 2h e, em pH 3,0, não houve modificação no número de células viáveis. A transferência para o suco entérico resultou na reversão parcial da injúria causada pelo suco gástrico extremamente ácido. Além disso, foi demonstrado que o leite pode proteger as bactérias do estresse decorrente da passagem pelo TGI. / The beneficial effects of probiotic bacteria to the human health depend on their quantity and biological activity in the human gut. This study aimed to establish the best laboratorial conditions for the differential cultivation and enumeration of five bacterial cultures, including three probiotic (Bifidobacterium animalis Bb12, Lactobacillus acidophilus La05 and Lactobacillus casei Lc01) and two nonprobiotic (Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus and Streptococcus thermophilus) strains. In addition, this study also aimed to evaluate the capability of two probiotic strains (Lactobacillus casei Shirota and Lc01) to survive the transit through the human gastrointestinal tract, using in vitro simulated models. Twenty one different culture media were tested. They were inoculated using pour-plating and spread-plating techniques. Plates were incubated at 37°C and 42°C, under aerobiosis and anaerobiosis. Resistance to the gastrointestinal tract was tested using simulated models, constituted by 0.5% saline containing pepsin (3g/L) at pH 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0 (gastric juice) and by 0.5% saline containing pancreatin (1g/L) and bile (10g/L) at pH 8.0 (enteric juice). The cultures were exposed to gastric juice (up to 120min) and then to enteric juice (up to 240min). Results indicated that supplementation of MRS agar with certain compounds and use of appropriate combinations of plating procedures and incubation conditions can turn MRS agar a selective and differential medium for the tested species. The combination MRS agar at pH 5,4, pour-plating and incubation at 37°C under aerobiosis was selected for evaluation of resistance of the L. casei (Shirota e Lc01) to the gastrointestinal tract. Results indicated that both cultures became non-culturable after 30min exposure to the gastric juice at pH 1.5 and 2.0. After 2h at pH 2.5, a 4 log reduction was observed. At pH 3.0, no change in the number of viable cells was detected. The subsequent transfer to the enteric juice caused a partial reversion in injury induced by the acid pH. In addition, it was observed that milk can protect the probiotic bacteria from the stress caused by the transit through the gastrointestinal tract.